Rozdíl mezi volným a celkovým chlórem

V tomto článku se pokusíme stručně ve formátu odpovědí na nejčastější dotazy upozornit na některé aspekty úpravy a kvality bazénové vody a odstranit hlavní nedorozumění, která vznikají jak mezi specialisty na bazénový průmysl, tak mezi běžnými návštěvníky bazénů.

Dříve jsme publikovali podrobné recenze na téma kombinovaný chlór a způsoby, jak s ním naložit. Pokud jste v tomto článku nenašli odpověď na svou otázku, s největší pravděpodobností jsme se jí věnovali dříve – můžete se podívat sem, sem a sem.

Volný, aktivní, zbytkový a vázaný – vše o chlóru

Pro řízení procesů chlorace bazénové vody se používají různé indikátory – nejznámější a nejpoužívanější jsou volný chlor, celkový chlor a kombinovaný chlor. Některé jsou měřeny dávkovacími stanicemi činidel, některé jsou měřeny provozovateli bazénu pomocí fotometrů a některé ukazatele jsou stanoveny v laboratořích.

Tyto indikátory říkají různé věci, liší se také jejich metody měření a přesnost, ale hlavním problémem je, že někdy dochází k nejasnostem v označení indikátorů a v tom, co přesně měří. Je to dáno tím, že regulační dokumenty o metodách měření, průmyslové normy, pokyny dodavatelů dávkovací a měřicí techniky (zejména dovážených) a specialistů v oblasti úpravy vody často hovoří jiným jazykem.

Tak to pojďme zjistit! Níže uvedená tabulka uvádí názvy nejčastěji používané provozovateli bazénů, termíny SP 2.1.3678-20 (které jsou součástí programu řízení výroby bazénů) a GOST 18190-72 Pitná voda. Metody stanovení obsahu zbytkového aktivního chloru (fungují především v laboratořích, které na tyto ukazatele analyzují vodu) a drobná vysvětlení.

Běžná jména

SP 2.1.3678-20

laboratoře (GOST 18190-72)

Anglická jména

Chemická forma

Aktivní chlór

Aktivní chlor
(zbytkový chlór)

Rovnovážná koncentrace kyseliny chlorné v závislosti na pH a pK HClO při dané teplotě

Volný chlór
(zbytkový chlór)

Zbytkový volný chlor – minimálně 0,3-0,5 mg/l

Volný zbytkový chlór

Volný chlor
Celkový zbytkový chlór
(celkový volný chlór)

Chlór přítomný ve vodě jako kyselina chlorná, chlornanové ionty nebo rozpuštěný molekulární chlor.

Kombinovaný chlór

Zbytkový kombinovaný chlor – ne více než 0,2 mg/l

Část celkového chloru přítomného ve vodě ve formě organických a anorganických chloraminů.

Celkový zbytkový aktivní chlor

Celková koncentrace všech forem kyseliny chlorné, anorganických a organických chloraminů. Závisí na počáteční dávce chloračního činidla během procesu dezinfekce

[Cl2]+[HClO]+[ClO-]+[NH3-nCln]+[R-NH2-nCln],
kde
R-organická molekula
n=2 – dichloraminy
n=1 – monochloraminy

Celkový zbytkový chlór
(aktivní chlór)

Chlor stanovený jodometrickou titrací odpovídá celkovému chloru, ale ne vždy plně zohledňuje obsah chloraminů

[Cl2]+[HClO]+[ClO-]+[NH3-nCln]+[R-NH2-nCln] (částečně),
kde
R-organická molekula
n=2 – dichloraminy
n=1 – monochloraminy

Průmyslový kontrolní program pro bazény v souladu s novými hygienickými předpisy SP 2.1.3678-20 vyžaduje měření volného a kombinovaného chlóru v bazénové vodě denně před zahájením prací a poté každé 4 hodiny.

Kromě vody se ve vzduchu vodní zóny (ve výšce nejvýše 1 metru nad hladinou vody) sleduje také obsah chloru – měření se provádí, pokud obsah chloroformu ve vodě překročí 0,2 mg/l (s maximální přípustnou koncentrací 0,06 mg/l) . Maximální přípustná koncentrace volného chlóru ve vzduchu není vyšší než 0,1 mg/m3.

Jak je z tabulky patrné, laboratoře „nerozumí“ pojmu kombinovaný chlor. Co tedy měří laboratoře a jak provozovatelé bazénů měří kombinovaný chlor? Provozovatelé bazénu to „neměří“ – vypočítají to matematicky (buď sami, nebo údaje udává stanice/fotometr) odečtením hodnoty volného chlóru od hodnoty celkového chloru. A laboratoře neměří celkový ukazatel, ale samostatně – monochloramin a dichloramin pomocí stejné Palinovy ​​metody z GOST 18190-72. Dále se podíváme na to, co tyto sloučeniny zase představují a jak vznikají.

Chloraminy: monochloramin, dichloramin a trichloramin

Kombinovaný chlor je suma chloraminů v bazénové vodě. Jak je ze vzorce vidět, chloraminy obsahují dusík, protože jsou produktem reakce chloru s dusíkatými nečistotami ve vodě. Jedná se především o lidské biologické tekutiny – pot a moč mají podobné složení a obsahují dusík.

Za prvé, volný chlor reaguje s amoniem za vzniku monochloraminu:

Dále v přítomnosti volného chloru dochází k tvorbě di- a trichloraminů:

Jak jsme pochopili, v bazénové vodě je vždy volný chlór – musí tam být, jak to vyžadují hygienické předpisy (podle nového vydání společného podniku musí být jeho koncentrace alespoň 0,3 – 0,5 mg/l), což znamená že veškerý dusík je ve vodě se postupně přemění na mono-, di- a nakonec trichloramin.

Rychlost a intenzita tohoto procesu bude primárně dána množstvím dusíkatých nečistot a množstvím volného chloru (více chloru – rychlejší proces). Proces dále urychluje teplota a provzdušňování.

Organické a anorganické chloraminy

To, co dělá molekulu organickou, je přítomnost uhlíkových vazeb v ní. Odkud se ale organické chloraminy berou, jak je vidět z výše uvedených vzorců, je anorganická látka? Je to velmi jednoduché. Organické chloraminy vznikají interakcí chloru s organickými složkami potu/moči obsahujícími dusík – jsou to bílkoviny, aminokyseliny:

R-NH2 + HOCl ==== R-NHCl + H2O, kde R je organický radikál.

Moč a pot mají podobné složení (ačkoli se liší koncentrací látek, které obsahují) a skládají se z močoviny, amonia, aminokyselin, kreatininu a kyseliny močové. Všechny tyto sloučeniny, kromě močoviny, se podílejí na tvorbě kombinovaného chloru, i když reakční rychlosti se výrazně liší:

Tvoří chloraminy

Ovlivňuje dezinfekci

Reaguje s chlórem

Velmi rychle

Hlavním zdrojem chloraminů je amonium, protože velmi rychle reaguje s chlórem.

Amoniak, amonný, amonný dusík

Když se mluví o dusíkatých nečistotách v bazénové vodě, většinou se používají tyto indikátory – jaký je ale rozdíl a jaký?

Jak se již ukázalo, zdrojem amoniaku (amonia) v bazénové vodě jsou lidské biologické tekutiny (pot a moč), ale forma, v jaké se v bazénové vodě vyskytují, závisí zcela na pH. Faktem je, že při pH menším než 9, a to jsou typické podmínky v bazénu, kde se doporučuje udržovat pH na úrovni 7,2-7,8, téměř veškerý čpavek (NH₃) reakcí s vodíkovými ionty přechází do stavu amonného iontu (NH₄ +).

Proto, když mluvíme o bazénové vodě, je správnější hovořit nikoli o čpavku jako zdroji dusíkatých nečistot, ale o čpavku.

Amoniakální dusík je ukazatel, který je součástí programu řízení výroby bazénu a měří se jednou měsíčně, ukazuje, jaké množství dusíku je přímo obsaženo v amonných iontech.

Co chloroform – je to také kombinovaný chlór?

Chloroform je organohalogenová sloučenina a patří do jedné z nejznámějších a nejstudovanějších tříd vedlejších produktů dezinfekce – trihalomethany (neboli halogenované uhlovodíky). Kromě toho tato třída zahrnuje bromdichlormethan, dibromchlormethan a bromoform. Všechny jsou těkavými sloučeninami s vysokou toxicitou, jsou to látky s uznanou karcinogenní aktivitou, a proto jsou přísně regulovány podle maximálních přípustných koncentrací jak v pitné vodě, tak ve vodě bazénu. Vzhledem k tomu, že v celkových trihalometanech ve vodě nejčastěji převládá chloroform, je jakýmsi markerem a kontrolním indikátorem, kterým se posuzuje přítomnost této skupiny sloučenin ve vodě.

Chloroform je přísně regulován podle maximálních přípustných koncentrací na celém světě i v Rusku, a to nejen ve vodním prostředí, ale i ve vzdušném prostředí krytých bazénů a aquaparků. Nejvyšší přípustná koncentrace chloroformu v bazénové vodě dle nových hygienických pravidel SP 2.1.3678-20 je stanovena na 0,06 mg/l a musí být měřena jednou měsíčně, nejvyšší přípustná koncentrace chloroformu v ovzduší není vyšší než 1 mg/dm0,05. Měření obsahu chloroformu ve vzduchu se provádí, když je koncentrace chloroformu ve vodě vyšší než 3 mg/l.

Stanovení chloroformu ve vodě bazén je možný pouze za použití speciálních technik zahrnujících certifikovaná laboratoř. Na trhu nejsou žádné ruční testovací systémy ani fotometry pro měření chloroformu v terénu.

Chemický vzorec chloroformu (aka trichlormethan) vypadá jako CHCl₃ – neobsahuje dusík a jeho tvorba v bazénové vodě není spojena s dusíkatými nečistotami (pot a moč) od plavců. Proto chlorofor není zahrnut v indexu kombinovaného chloru.

Odkud se ve vodě v bazénu bere chloroform?

Za prvé, výskyt chloroformu v bazénové vodě je spojen s:

• přítomnost organických látek v doplňovací (zdrojové) vodě nečistoty přírodního původu;
• přítomnost organických nečistot antropogenního původu ve vodě;
• dostupnost volný chlór aby proběhly reakce.

Co znamenají organické nečistoty přírodního původu? Odkud se berou ve vodě z vodovodu v pitné kvalitě – to je koneckonců to, čím se bazény plní (alespoň teoreticky by měly).

Přírodní organické nečistoty vyskytující se ve všech typech přírodních vod – jedná se o celý komplex různých sloučenin spojených s biotou vodních útvarů, rostlinnými a půdními složkami. Mezitím je složení a množství těchto nečistot vysoké se liší podzemními a povrchovými zdroji. Tyto organické sloučeniny jsou „stavebním materiálem“ (neboli prekurzory) pro následnou tvorbu chloroformu a dalších trihalomethanů, které vznikají při reakcích s chlórem v bazénové míse.

Voda pro napouštění a doplňování bazénu může pocházet z městské vodárny, která může být napájena buď ze studní, podzemní vody, nebo vodou z povrchové nádrže (nádrž, jezero nebo řeka). Soukromé bazény lze také napouštět vodou buď ze studny, nebo z povrchového zdroje.

Pokud bazén Plní se vodou bez předčištěníOrganické nečistoty v něm přítomné budou nevyhnutelně reagovat s chlórem v bazénové míse. Voda z centralizovaného vodovodu má jistě méně přírodních organických látek, ale její obsah je často nenulový – některé ze sloučenin zůstávají ve vodě i po úpravě na úpravně vody vodárenské společnosti. Proto potenciál pro tvorbu chloroformu stále zůstává i při použití centralizovaných systémů zásobování vodou k doplňování vody.

Pokud mluvíme o organických nečistotách antropogenního (tedy lidského) původu ve vodě, jedná se především o sloučeniny, které jsou součástí různých krémů, pleťových vod a povrchově aktivních látek, které do vody vnášejí koupající se. Ve venkovních bazénech, kde plavci často používají opalovací krémy nebo oleje bez předchozího sprchování, může být příliv těchto sloučenin významný.

Bohužel v praxi je poměrně obtížné spočítat, jaké množství chloroformu vznikne (a zda bude překročena maximální přípustná koncentrace) při úpravě konkrétní vody. Jak již bylo zmíněno, toto do značné míry závisí na složení a množství nečistot. Obecně lze říci, že nečistoty v bazénech, které jsou napájeny vodou z povrchových zdrojů, jsou rozmanitější, a to jak složením, tak i kvantitativně. Totéž platí pro venkovní bazény, kde plavci častěji používají krémy a mléka a také častěji zanedbávají předsprchování.

Je také třeba mít na paměti, že tvorba chloroformu a dalších trihalomethanů je extrémně vysoká závislý na dávce. Proto šoková léčba velkými dávkami chlóru, stejně jako udržování vysoké koncentrace volného chlóru v misce téměř vždy vede k tvorbě velkého množství těkavých sloučenin obsahujících halogen. Ve vnitřních bazénech, pokud není dobré větrání, to může být vážný problém.

Jsou vedlejší produkty kombinovaného chlóru?

Vedlejší produkty dezinfekce jsou souhrnným pojmem, který popisuje sloučeniny vznikající při reakci dezinfekčního prostředku s kontaminanty ve vodě. V současné době je popsáno více než 600 druhů vedlejších produktů nacházejících se v pitné vodě a více než 100 druhů ve vodě bazénů.

Chloraminy, které jsou indikátorem vázaného chloru, jsou jistě vedlejším produktem chlorace, protože jsou produktem reakce chloru s dusíkatými nečistotami, ale tvoří pouze jednu z tříd vedlejších produktů a bohužel, zdaleka ne jediný. Proto je nesprávné posuzovat obsah vedlejších produktů v bazénové vodě podle kombinovaného chlóru. Kombinovaný chlor není všechny vedlejší produkty ve vodě.

Ksenia Dobrovolskaya Specialista vývoje produktů XENOZONE Engineering and Technical Center „Comprehensive Research“ Přetisk materiálů je možný s uvedením původního zdroje

Chlór je běžný chemický prvek, který se často používá k zajištění čisté pitné vody lidem na celém světě. Důvod, proč je chlór tak účinný a důležitý pro kontrolu kvality vody, je ten, že je schopen zabíjet bakterie chemickou reakcí. Ať už upravujete svůj bazén nebo pracujete s čističkou, použitím správného množství chlóru můžete udržet vodu bez nečistot.

Když se chlór přidá přímo do bazénové vody, rozloží se na chemikálie, jako je chlornan a kyselina chlorná, které účinně zabíjejí bakterie a různé mikroorganismy. Musíte znát rozdíl mezi volným chlórem a celkovým chlórem, protože každý typ chlóru působí ve vodě jinak. Chcete-li určit efektivitu vašeho sanitačního úsilí, je důležité správně určit hladiny volného chlóru a celkového chlóru ve vaší vodě.

Vzhledem k tomu, že chlor je schopen zabíjet bakterie a podobné mikroorganismy, patří mezi jeho hlavní použití použití jako dezinfekce v bazénech a pro úpravu pitné vody. Chlór lze také použít k výrobě spotřebního zboží, jako jsou textilie a barvy. Drtivá většina farmaceutických firem bude při výrobě nových léků používat chlor.

Vzhledem k mnoha možnostem použití chloru je důležité, abyste rozuměli tomu, jak chlor funguje, a rozdílu mezi volným a celkovým chlorem, obojí je diskutováno níže.

Co je chlór a proč by vás to mělo zajímat?

Chlór je chemický prvek, který se používá jako složka v široké škále produktů. Vzhledem k dezinfekčním a bělícím vlastnostem chlóru se používá jako přísada do mnoha čisticích prostředků. Chlor se také používá při výrobě široké škály základního spotřebního zboží, od barev a papíru až po textil. Chemikálie je také potřeba při výrobě PVC, což je druh plastu, který může být základním materiálem pro instalatérské trubky, vinylové podlahy a okenní rámy.

Proč je chlór účinný?

Existují tři typy chlóru, o kterých byste měli vědět: volný chlór, kombinovaný chlór a celkový chlór. Volný chlor označuje množství chlóru, které je schopno dezinfikovat kontaminanty, zatímco kombinovaný chlor označuje chlor, který se přímo spojil s kontaminanty. Celkový chlor je převážně součet volného chloru a vázaného chloru.

Vzorec chloru: volný chlor + kombinovaný chlor = celkový chlor.

Volný chlór
Volný chlor označuje množství chloru, které se ještě nezkombinovalo s chlorovanou vodou k účinné dezinfekci kontaminantů, což znamená, že tento chlor je zdarma, aby se zbavil škodlivých mikroorganismů ve vaší bazénové vodě.
Tento konkrétní typ chlóru je velmi důležitý pro účely monitorování, protože je nezbytný, pokud chcete dezinfikovat svůj bazén. Pokud ve vaší vodě není dostatek volného chlóru, nebudete se moci zbavit bakterií a dalších nahromaděných nečistot.

Když měříte množství volného chlóru fotometrem ve vašem bazénu, ujistěte se, že je naměřená hodnota mezi 2-4 díly na milion. Tato forma chloru je velmi odlišná od ostatních typů chloru, protože dosud nebyla použita, a proto je k dispozici pro účely dezinfekce. Je však také důležité, abyste věděli o dalších dvou typech chlóru, abyste lépe pochopili, jak udržovat správnou chemickou rovnováhu ve vodě vašeho bazénu nebo v zařízení na čištění odpadních vod.

Kombinovaný chlór
Kombinovaný chlór je druh chlóru, který vzniká při dezinfekci vašeho bazénu.
Během tohoto procesu se chlor váže s jakýmikoli nečistotami ve vodě za vzniku kombinovaného chlóru. Když měříte vodu v bazénu, množství kombinovaného chlóru ve vodě by mělo být menší než 0,5 dílů na milion. Pokud jsou čísla vyšší, může být nutné bazén ošetřit šokem, aby se odstranil zápach spojený s vysokými hladinami kombinovaného chlóru.

Přítomnost jakéhokoli kombinovaného chlóru ve vodě vašeho bazénu znamená, že volný chlór v současné době rozkládá některé kontaminanty ve vodě. Čistý a plně dezinfikovaný bazén bude mít nulový celkový chlór. Pokud budete mít neustále dostatek volného chlóru ve svém bazénu, kombinovaný chlór se ve vodě vašeho bazénu objeví jen zřídka.

celkový chlór
Celkový chlor je součet kombinovaného chloru a volného chloru a je užitečné jej měřit z mnoha důvodů.
Skutečný chlór se ve vodě velmi snadno testuje ve srovnání s volným chlorem nebo kombinovaným chlorem, takže mnoho levnějších chlórových testů konkrétně testuje celkový chlór. V čisté vodě lze množství celkového chloru použít k určení množství volného chloru ve vodě, protože kombinovaný chlor by měl být nulový.

Pokud je však ve vodě spolu s volným chlorem přítomen i kombinovaný chlor, je měření celkového chloru prakticky zbytečné. Vzhledem k tomu, že toto měření neudává rozdílné množství volného a kombinovaného chloru, mnoho vám to neřekne. I když celkový chlór může být cenově dostupnější, není tak účinný, takže byste měli vážně zvážit nákup senzorů celkového chlóru nebo fotometrů, které měří jak volný, tak celkový chlór.

Jak otestovat volný, kombinovaný a celkový chlór ve vašem bazénu

Měření množství chlóru ve vašem bazénu je nezbytné, pokud chcete udržovat vodu v bazénu čistou a dezinfikovanou. Udržování správné hladiny chlóru ve vašem bazénu také udrží vodu čistou a jiskřivou. I když se doporučuje testovat vodu v bazénu každý den, váš bazén by měl být v pořádku, pokud vodu testujete pouze každý druhý den. Testování bazénové vody je zvláště důležité, pokud je váš bazén ponechán venku, kde je vystaven slunečnímu záření, dešti, listí a větru.

Existují tři metody, které můžete použít k testování hladiny volného, ​​kombinovaného a celkového chlóru ve vašem bazénu, včetně testovacích proužků chlóru, testovacích sad chloru a elektronického/digitálního testeru chlóru. Testovací proužky chloru jsou vyrobeny z plastu s chemickým tamponem připevněným k tyčince. Chemická podložka může reagovat s vodou a měnit barvu, aby vám poskytla hrubý odhad množství volného chlóru, kombinovaného chlóru a celkového chlóru ve vašem bazénu.

Když se podíváme konkrétně na soupravy pro testování chlóru, přicházejí v různých tvarech a velikostech, ale hlavní podobnost spočívá v tom, že všechny používají stejný proces titrace k testování vody na přítomnost chlóru. Při použití jedné z těchto testovacích souprav budete požádáni, abyste do vzorku vody přidali několik kapek nějakého činidla, abyste změřili množství chlóru v něm. Voda změní barvu, kterou můžete porovnat s barevným panelem obsaženým v návodu k testovací sadě. Nejpřesnější metodou pro stanovení množství chlóru ve vaší vodě je použití elektronického/digitálního testeru chlóru, který poskytuje přesné údaje bez nutnosti porovnávání barev.

Produkty Sensorex
Sensorex nabízí širokou škálu přesných a spolehlivých senzorů, které můžete použít k testování chemického složení vody v bazénu. Zatímco testovací soupravy mohou být přesné pro některé jednoduché aplikace, důrazně se doporučuje používat amperometrický senzor volného chloru Sensorex FCL, který vám může poskytnout přímé měření volného chlóru uvedeného v ppm. Technologie tohoto senzoru by vám měla vždy poskytnout přesné výsledky, které vám umožní určit, zda je váš bazén čistý nebo je třeba jej vypustit.

Ať už potřebujete senzor volného chlóru ke zjištění množství chlóru ve vodě ve vašem bazénu nebo ke kontrole správného fungování sanitizéru ve vaší chladicí věži, amperometrický senzor FCL vám poskytne to, co hledáte.

Bazénové chemické monitorovací systémy

Existuje mnoho různých systémů monitorování bazénu, které můžete použít k zajištění toho, aby voda v bazénu byla bez nečistot. Je důležité sledovat kvalitu vody ve vašem bazénu, protože nahromadění nečistot může vést k růstu škodlivých řas, které mohou způsobit, že bazén nebude bezpečný ke koupání.

Mezi hlavní systémy, které můžete použít k monitorování svého bazénu, patří:

Automatické chemické monitorovací systémy pro bazény
Inteligentní zařízení pro sledování bazénu s bezdrátovými funkcemi
Sledování svépomocí pomocí elektronického měřiče
Vlastní monitorování pomocí standardních sad pro testování bazénů

Zde v MoemGorod vám můžeme poskytnout senzory a testery, které potřebujete k neustálému sledování kvality vody ve vašem bazénu. Kontaktujte nás ještě dnes, pokud potřebujete pomoc s určením, které měřiče kvality vody jsou pro vás ty pravé.